مدار چاپی انعطاف پذیر (FPC) ، با مزایای قابل توجهی مانند سبک وزن، نازکی و توانایی خم شدن و جمع شدن آزاد، به طور گسترده ای در صنعت الکترونیک مورد استفاده قرار گرفته است.فن آوری FPC در دهه 1970 آغاز شد، که در ابتدا توسط ایالات متحده برای پیشرفت فناوری موشک برای اکتشاف فضا توسعه یافته است. این فناوری از فیلم پلی استر یا پلی آمید به عنوان بستر استفاده می کند.ارائه قابلیت اطمینان بالا و انعطاف پذیری عالیبا قرار دادن طرح های مدار بر روی زیربناهای پلاستیکی انعطاف پذیر، FPC می تواند تعداد زیادی از اجزای دقیق را در فضای محدود ادغام کند و یک مدار انعطاف پذیر را تشکیل دهد.این نوع مدار را می توان در هر حال خم و خم کرد، با وزن سبک، حجم کوچک، از بین رفتن خوب گرما و نصب آسان، در نتیجه محدودیت های فن آوری های اتصال سنتی را شکست.ساختار FPC عمدتا شامل فیلم عایق استبه عنوان یک راه حل کلیدی برای پاسخگویی به نیازهای کوچک سازی و تحرک محصولات الکترونیکی، FPC به طور قابل توجهی حجم و وزن دستگاه های الکترونیکی را کاهش می دهد.هماهنگی با روند توسعه تراکم بالا، کوچک سازی و قابلیت اطمینان بالا.

ترکیب مواد FPC  

1فيلم عایق کننده

فیلم عایق کننده لایه پایه مدار را تشکیل می دهد و چسب برای تثبیت لایه رسانا بر روی لایه عایق کننده استفاده می شود.فیلم عایق نیز به عنوان یک چسب داخلی عمل می کند و می تواند به عنوان یک لایه محافظ عمل کند، جلوگیری از مدارهای گرد و غبار و رطوبت در حالی که کاهش استرس در طول خم کردن. لایه رسانا به طور معمول از ورق مس ساخته شده است،که برای دستیابی به عملکرد رسانا مدار استفاده می شود.

2.راننده

ورق مس رایج ترین ماده رسانا در FPC است که می تواند از طریق فرآیند های الکترواستقرار (ED) یا الکترواستقرار تولید شود.فولیک مس الکترواستفاده شده دارای یک طرف درخشان و یک طرف مات است، با درمان ویژه ای برای افزایش خواص چسبندگی آن. ورق مس جعل شده انعطاف پذیری و سفتی را ترکیب می کند و آن را برای کاربردهایی که نیاز به انحراف پویا دارند مناسب می کند.

3.چسب

چسب نه تنها برای پیوند فیلم عایق کننده با مواد رسانا استفاده می شود بلکه می تواند به عنوان یک لایه پوشش یا پوشش محافظ نیز عمل کند.لایه پوشش توسط چاپ صفحه نمایش چسب بر روی فیلم عایق سازی شکل می گیرد، ایجاد یک ساختار لایه دار. همه ساختارهای لایه دار حاوی چسب نیستند.ساختارهای لایه دار بدون چسب، طراحی مدار باریک تر و انعطاف پذیری بیشتر را در حالی که هدایت حرارتی را بهبود می بخشد، امکان پذیر می کنداز آنجا که ساختار بدون چسب مقاومت حرارتی را از بین می برد، رسانایی حرارتی آن از ساختارهای لایه دار مبتنی بر چسب برتر است.که آن را برای محیط های کار با دمای بالا مناسب می کند.

فرآیند تولید FPC

FPC در انواع مختلفی وجود دارد، از جمله FPC یک طرفه، FPC دو طرفه و FPC چند لایه ای. فرآیندهای تولید بسته به نوع متفاوت است.

جریان فرآیند برای FPC دو طرفه و چند لایه

Cutting → Drilling → PTH (Plated Through Hole) → Electroplating → Pre-treatment → Dry Film Lamination → Alignment → Exposure → Development → Pattern Plating → Stripping → Pre-treatment → Dry Film Lamination → Alignment → Exposure → Development → Etching → Stripping → Surface Treatment → Cover Film Lamination → Lamination → Curing → Nickel Gold Plating → Printing Text → Cutting → Electrical Testing → Punching → Final Inspection → Packaging → Shipment

جریان فرآیند برای FPC یک طرفه

Cutting → Drilling → Dry Film Lamination → Alignment → Exposure → Development → Etching → Cover Film Lamination → Lamination → Curing → Surface Treatment → Nickel Gold Plating → Printing Text → Cutting → Electrical Testing → Punching → Final Inspection → Packaging

(توجه: جریان های فرایندهای فوق می توانند با توجه به نیازهای واقعی تولید تنظیم و بهینه شوند.)

تجزیه و تحلیل مزایا و معایب FPC

مزایای FPC

مدار چاپی انعطاف پذیر از زیربنای عایق انعطاف پذیر ساخته شده است و مزایای متعددی را ارائه می دهد که مدار چاپی سفت نمی تواند مطابقت داشته باشد:

منانعطاف پذیری بالا: FPC می تواند آزادانه خم، باد و تاپیک شود، اجازه می دهد تا ترتیب سه بعدی با توجه به الزامات طرح فضای،دستیابی به طراحی یکپارچه مونتاژ قطعات و اتصال مدار.

منسبک وزن و کوچک سازی: FPC حجم و وزن محصولات الکترونیکی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و با روند طراحی چگالی بالا، کوچک سازی و قابلیت اطمینان بالا مطابقت دارد.بنابراین، FPC به طور گسترده ای در فضاپیما، نظامی، ارتباطات تلفن همراه، لپ تاپ ها، لوازم جانبی کامپیوتر، PDA ها، دوربین های دیجیتال و زمینه های دیگر استفاده می شود.

منانتشار گرما و عملکرد جوش عالی: FPC دارای انتشار گرما و قابلیت جوش خوب است، آسان سازی مونتاژ و کاهش هزینه های کلی.ترکیب طرح های انعطاف پذیر و سفت تا حدودی ظرفیت ناقص حمل اجزای زیربناهای انعطاف پذیر را جبران می کند.

معایب FPC

منهزینه های اولیه بالا: از آنجا که FPC برای برنامه های کاربردی خاص طراحی و تولید می شود، هزینه های اولیه طراحی مدار، سیم کشی و فوتولیتوگرافی نسبتا بالا است.مگر اینکه الزامات خاصی وجود داشته باشدFPC برای استفاده در دسته های کوچک توصیه نمی شود.

مننگهداری و تعویض دشوار: هنگامی که FPC تولید می شود، اگر تغییرات طراحی مورد نیاز باشد، باید از طرح اصلی یا داده های برنامه نویسی شروع شود، که فرآیند را پیچیده می کند.علاوه بر این، سطح FPC معمولاً با یک فیلم محافظ پوشانده می شود و تعمیرات نیاز به برداشتن فیلم محافظ، رفع مشکل و سپس استفاده مجدد از فیلم دارد،افزایش دشواری نگهداری.

منآسیب پذیری: در طول نصب و اتصال ، دستکاری نادرست می تواند به راحتی به FPC آسیب برساند. جوش و بازکاری نیاز به پرسنلی با آموزش حرفه ای دارد که آستانه عملیاتی را افزایش می دهد.